JP4600346B2 - Engine combustion chamber structure - Google Patents

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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、エンジンの燃焼室の構造に関するものである。   The present invention relates to the structure of a combustion chamber of an engine.

従来より、点火プラグを備えるエンジンにおいて、この点火プラグの電極周辺に可燃混合気を滞留させることを狙った技術が存在する（例えば、以下の特許文献１の技術参照）。ここで、特許文献１の図６および図３に対応する図として、それぞれ、図１０および図１１を示す。
これらの図１０および図１１に示すように、特許文献１のエンジン１００のピストン１０１の頂面には凹部１０２が形成されている。これにより、燃焼室１０３内でタンブル流Ｔを生成させ、燃料と空気との混合を促進を図るようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an engine having a spark plug, there has been a technique aimed at retaining a combustible air-fuel mixture around the electrode of the spark plug (see, for example, the technique of Patent Document 1 below). Here, FIG. 10 and FIG. 11 are shown as diagrams corresponding to FIG. 6 and FIG. 3 of Patent Document 1, respectively.
As shown in FIGS. 10 and 11, a recess 102 is formed on the top surface of the piston 101 of the engine 100 of Patent Document 1. As a result, a tumble flow T is generated in the combustion chamber 103 to promote mixing of fuel and air.

また、このエンジン１００においては、天井部１０４に段差部１０５が形成されている。この段差部１０５は、タンブル流Ｔを弱めることで、点火プラグ１０６の電極１０７周りに可燃混合気の層を滞留させることを狙ったものである（例えば、特許文献１の明細書〔００３６〕〜〔００３８〕段落等の記載参照）。
特開２００３−２５４０６７号公報 Further, in this engine 100, a stepped portion 105 is formed in the ceiling portion 104. The step 105 is intended to cause a layer of combustible air-fuel mixture to stay around the electrode 107 of the spark plug 106 by weakening the tumble flow T (for example, the description [0036] of Patent Document 1). [0038] See paragraphs and the like).
JP 2003-254067 A

しかしながら、この特許文献１の技術のように、ピストン１０１の頂面に凹部１０２を形成すると、ピストン頂面の表面積が増大するため、熱損失が大きくなるという課題がある。
また、特許文献１の技術においては、図１１の段差部１０５を天井部１０４の内径全長に亘って形成しなくてはならず、加工に要する手間やコストの増大を招くという課題もある。 However, when the concave portion 102 is formed on the top surface of the piston 101 as in the technique of Patent Document 1, the surface area of the piston top surface increases, which causes a problem that heat loss increases.
Further, in the technique of Patent Document 1, the stepped portion 105 in FIG. 11 must be formed over the entire inner diameter of the ceiling portion 104, and there is a problem in that labor and cost required for processing are increased.

また、この特許文献１の技術は、タンブル流Ｔの生成を促進させながら、このタンブル流Ｔを段差部１０５でこのタンブル流Ｔを堰き止めるという、相反する作用を生じさせるものである。つまり、タンブル流Ｔによる混合促進と、点火プラグ１０６の電極１０７近傍において可燃混合気を滞留させるという作用とは、いわばトレードオフの関係にあり、両者を両立させることには限界がある。   Further, the technique of Patent Document 1 causes a contradictory action of damming the tumble flow T with the step portion 105 while promoting the generation of the tumble flow T. That is, the promotion of mixing by the tumble flow T and the action of retaining the combustible air-fuel mixture in the vicinity of the electrode 107 of the spark plug 106 are in a trade-off relationship, and there is a limit to making both compatible.

本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、着火性を向上させることで、燃費の向上を図るとともに出力の増大を図ることができる、エンジンの燃焼室構造を提供することを目的とする。   The present invention has been devised in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an engine combustion chamber structure capable of improving fuel efficiency and increasing output by improving ignitability. And

上記目的を達成するため、本発明のエンジンの燃焼室構造（請求項１）は、吸気バルブが設けられた吸気斜面と排気バルブが設けられた排気斜面とを有しペントルーフ形状に形成されたエンジンの燃焼室の構造であって、該吸気斜面と該排気斜面とを接続し該燃焼室の上端を形成するとともに中央に点火プラグが設けられる頂部と、該頂部に形成された窪みであって該点火プラグから該頂部に沿って延在する溝部とが備えられ、該溝部は、その両端部から該点火プラグ側に向かって次第に深くなるように形成されており、該溝部は、該吸気斜面から連続する第１溝面と、該排気斜面から連続する第２溝面と、該第１溝面および該第２溝面が互いに接する溝頂部とを有し、該吸気バルブが配設されている箇所において該吸気斜面と該第１溝面とが連続した１平面として形成されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, an engine combustion chamber structure of the present invention (Claim 1) has an intake slope provided with an intake valve and an exhaust slope provided with an exhaust valve, and is formed in a pent roof shape. A combustion chamber structure comprising: a top portion that connects the intake slope and the exhaust slope to form an upper end of the combustion chamber and is provided with a spark plug in the center ; and a recess formed in the top portion, a groove extending along said top from the spark plug is provided, the groove portion, its is formed so as gradually deeper toward the ignition plug side from both ends, the groove portion from the intake slope The first groove surface is continuous, the second groove surface is continuous from the exhaust slope, and the groove top is in contact with the first groove surface and the second groove surface, and the intake valve is disposed. The intake slope and the first groove surface at a location It is characterized by being formed as a continuous one plane.

また、請求項２記載の本発明のエンジンの燃焼室構造は、請求項１記載の内容において、該吸気斜面および該排気斜面の少なくとも一方に配設され該燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射装置を備えることを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明のエンジンの燃焼室構造は、請求項１または２記載の内容において、頂面が平坦に形成されたピストンを備えることを特徴としている。 The combustion chamber structure of the engine of the present invention according to claim 2, in the context of claims 1 Symbol placement, the fuel injection for injecting fuel into disposed on at least one combustion chamber of the intake slope and exhaust slope A device is provided.
Further, the combustion chamber structure of the engine according to the third aspect of the present invention is characterized in that, in the content of the first or second aspect, a piston having a flat top surface is provided.

本発明のエンジンの燃焼室構造によれば、燃焼室内の可燃混合気を点火プラグに対して集中させることを促進し、且つ、点火プラグ周りで滞留させることができるので、着火性を向上させ、燃費の向上を図るとともに出力の増大を図ることができる。
また、実質的に吸気斜面の面積を大きくすることができるので、吸気バルブの配置自由
度を高めたり、外径の大きな吸気バルブを適用したりすることが可能となる。（請求項１）
また、燃焼室内に噴射された燃料を点火プラグ周りに集中させることで、いわゆる直噴方式のエンジンであっても、着火性および燃費をともに向上させることができる。（請求項２）
また、頂面が平坦なピストンを用いることで、ピストン頂面の表面積を小さくすることが可能となり、熱損失を抑制することができるとともに、ピストンの加工に要するコストを削減することができる。（請求項３） According to the combustion chamber structure of the engine of the present invention, it is possible to promote the concentration of the combustible air-fuel mixture in the combustion chamber with respect to the spark plug, and to stay around the spark plug. It is possible to improve fuel efficiency and increase output .
In addition, since the area of the intake slope can be substantially increased, it is possible to increase the degree of freedom of arrangement of the intake valves or to apply an intake valve having a large outer diameter. (Claim 1 )
Further, by concentrating the fuel injected into the combustion chamber around the ignition plug, both ignitability and fuel efficiency can be improved even in a so-called direct injection type engine. (Claim 2 )
Further, by using a piston with a flat top surface, the surface area of the piston top surface can be reduced, heat loss can be suppressed, and the cost required for processing the piston can be reduced. (Claim 3 )

以下、図面により、本発明の一実施形態に係るエンジンの燃焼室構造について説明すると、図１はそのエンジンの燃焼室を示す模式的な断面図、図２は図１の模式的なII−II矢視断面図、図３は図１中符号IIIとして示す領域の模式的な拡大図であって点火プラグを省略した図、図４は図２の模式的なIV−IV矢視断面図、図５は図２の模式的なV−V断面図、図６は図５中符号VIとして示す領域の模式的な拡大図、図７は原則的には図２と同じ図であって燃焼室内の気流を模式的に示すものである。   Hereinafter, an engine combustion chamber structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing the combustion chamber of the engine, and FIG. 2 is a schematic II-II of FIG. FIG. 3 is a schematic enlarged view of a region indicated by reference numeral III in FIG. 1, omitting a spark plug, and FIG. 4 is a schematic IV-IV cross-sectional view of FIG. 5 is a schematic V-V cross-sectional view of FIG. 2, FIG. 6 is a schematic enlarged view of a region indicated by reference numeral VI in FIG. 5, and FIG. 7 is basically the same view as FIG. The air flow is schematically shown.

図１に示すように、エンジン１０は、シリンダヘッド１１とシリンダブロック１２とから主に構成されている。
このうち、シリンダブロック１２のシリンダ１３内にはピストン１４が設けられ、シリンダ１３内を上下方向に摺動できるようになっている。
また、このシリンダヘッド１１の下面２０は、図２に示すように、２つの吸気バルブ２３が設けられた吸気斜面２１と、２つの排気バルブ２４が設けられた排気斜面２２とから成り、いわゆるペントルーフ形状に形成されている。 As shown in FIG. 1, the engine 10 is mainly composed of a cylinder head 11 and a cylinder block 12.
Among these, a piston 14 is provided in the cylinder 13 of the cylinder block 12 so that the cylinder 13 can slide in the vertical direction.
Further, as shown in FIG. 2, the lower surface 20 of the cylinder head 11 includes an intake slope 21 provided with two intake valves 23 and an exhaust slope 22 provided with two exhaust valves 24. It is formed into a shape.

そして、ピストン１４の頂面１５とシリンダヘッド下面２０との間の空間として、燃焼室１６が形成されている。
換言すれば、ピストン頂面１５は燃焼室１６の下部を形成し、シリンダヘッド下面２０は燃焼室１６の上部を形成するようになっている。なお、このピストン１４の頂面１５は平坦に形成されている。 A combustion chamber 16 is formed as a space between the top surface 15 of the piston 14 and the cylinder head lower surface 20.
In other words, the piston top surface 15 forms the lower part of the combustion chamber 16, and the cylinder head lower surface 20 forms the upper part of the combustion chamber 16. The top surface 15 of the piston 14 is formed flat.

また、ペントルーフ形状とは、図３に示すように、吸気斜面２１と排気斜面２２との相対角度が所定の角度θ1（但し、θ1＜１８０度）となるように形成された形状をいう。
また、図２中、２つの吸気バルブ２３が配列された方向に延びる燃焼室１６の中心線を符号Ｃ1として示し、この中心線Ｃ1に直交する燃焼室１６の中心線を符号Ｃ2で示す。また、中心線Ｃ1に沿った方向をＸ方向とし、中心線Ｃ2に沿った方向をＹ方向とし、さらに、ピストン１４の摺動方向（即ち、図２中、紙面奥行き方向）をＺ方向とする。 Further, as shown in FIG. 3, the pent roof shape refers to a shape formed so that the relative angle between the intake slope 21 and the exhaust slope 22 is a predetermined angle θ 1 (where θ 1 <180 degrees). .
Further, in FIG. 2, the center line of the combustion chamber 16 extending in the direction in which the two intake valves 23 are arranged is denoted by reference numeral C 1 , and the center line of the combustion chamber 16 orthogonal to the center line C 1 is denoted by reference numeral C 2 . Show. Further, the direction along the center line C 1 is the X direction, the direction along the center line C 2 is the Y direction, and the sliding direction of the piston 14 (ie, the depth direction in FIG. 2) is the Z direction. And

ところで、シリンダヘッド下面２０の頂部２５には、上方へ窪んだ気流ガイド溝部（溝部）２６がＸ方向に延在して形成されている。
また、この気流ガイド溝部２６の両端部２６Ａ，２６Ａは、吸気バルブ２３のかさ部２３Ａの外縁２３Ｂと、排気バルブ２４のかさ部２４Ａの外縁２４Ｂとを結ぶ仮想線Ｌ1，Ｌ1よりも中心線Ｃ2側に収まるように形成されている。 Incidentally, an airflow guide groove portion (groove portion) 26 that is recessed upward is formed in the top portion 25 of the cylinder head lower surface 20 so as to extend in the X direction.
Further, both end portions 26A and 26A of the airflow guide groove portion 26 are more central than imaginary lines L 1 and L 1 connecting the outer edge 23B of the umbrella portion 23A of the intake valve 23 and the outer edge 24B of the umbrella portion 24A of the exhaust valve 24. It is formed so as to fit on the line C 2 side.

また、この気流ガイド溝部２６のうち、排気バルブ２４に面してＸ方向に延在する端部２６Ｂは、波型形状で形成されている。なお、この端部２６Ｂの波型形状は、排気側のバルブシート（図示略）を圧入する際に必要となる肉厚を確保するために必要な形状として設定されている。
また、図２に示すように、電極１８Ａがシリンダヘッド下面２０の略中央において、気流ガイド溝部２６から燃焼室１６へ向けて突出するように、点火プラグ１８が、シリンダヘッド１１に対して取り付けられている。 Of the airflow guide groove portion 26, the end portion 26B facing the exhaust valve 24 and extending in the X direction is formed in a corrugated shape. The corrugated shape of the end portion 26B is set as a shape necessary for securing a thickness necessary for press-fitting an exhaust side valve seat (not shown).
In addition, as shown in FIG. 2, the spark plug 18 is attached to the cylinder head 11 so that the electrode 18A protrudes from the airflow guide groove 26 toward the combustion chamber 16 at the approximate center of the cylinder head lower surface 20. ing.

そして、この気流ガイド溝部２６は、図５に示すように、両端部２６Ａ，２６Ａから点火プラグ１８（即ち、中心線Ｃ2）に向けて徐々に深くなるように形成されている。
また、図５に示すように、この頂部２５のうち、気流ガイド溝部２６の両端部２６Ａ，２６Ａの外側には、それぞれ、水平面２５Ａ，２５Ａが形成されている。
また、この気流ガイド溝部２６の両端部２６Ａ，２６Ａの近傍には、それぞれ、図６に示すように、Ａ傾斜面２８と、円弧面２９と、Ｂ傾斜面３０とが形成されている。 Then, the airflow guide groove 26, as shown in FIG. 5, both end portions 26A, the spark from 26A plug 18 (i.e., the center line C 2) toward the formed so as to gradually become deeper.
Moreover, as shown in FIG. 5, horizontal surfaces 25A and 25A are formed on the outer sides of both end portions 26A and 26A of the airflow guide groove portion 26 in the top portion 25, respectively.
Further, an A inclined surface 28, an arc surface 29, and a B inclined surface 30 are formed in the vicinity of both end portions 26A and 26A of the airflow guide groove portion 26 as shown in FIG.

これらのうち、Ａ傾斜面２８は、気流ガイド溝部２６の端部２６Ａから点火プラグ１８側へ向けて延在し、頂部２５の水平部２５Ａに対して、所定の角度θ2を成して傾斜した面である。
また、Ｂ傾斜面３０は、点火プラグ１８から端部２６Ａ側へ向けて延在し、水平部２５Ａに平行する仮想線Ｌ25Aに対して所定の角度θ3（但しθ2＞θ3）を成して傾斜した面である。 Among these, the A inclined surface 28 extends from the end portion 26A of the airflow guide groove portion 26 toward the spark plug 18 side, and is inclined at a predetermined angle θ 2 with respect to the horizontal portion 25A of the top portion 25. This is the surface.
Further, the B inclined surface 30 extends from the spark plug 18 toward the end portion 26A, and makes a predetermined angle θ 3 (provided that θ 2 > θ 3 ) with respect to a virtual line L 25A parallel to the horizontal portion 25A. It is a sloped surface.

また、円弧面２９は、Ａ傾斜面２８とＢ傾斜面３０との間において所定の曲率半径Ｒ1で円弧状に形成された面である。
また、図３で示すように、気流ガイド溝部２６には、吸気側溝面（第１溝面）３１と、排気側溝面（第２溝面）３２と、溝頂部３３とが形成されている。
これらのうち、吸気側溝面３１は、点火プラグ１８が配設された箇所（即ち、図２のI−I断面）において、吸気斜面２１に対して所定の角度θ4を成して傾斜し、且つ、この吸気斜面２１から連続するように形成された面である。 The arc surface 29 is a surface formed in an arc shape with a predetermined radius of curvature R 1 between the A inclined surface 28 and the B inclined surface 30.
As shown in FIG. 3, the airflow guide groove portion 26 is formed with an intake side groove surface (first groove surface) 31, an exhaust side groove surface (second groove surface) 32, and a groove top portion 33.
Among these, the intake-side groove surface 31 is inclined at a predetermined angle θ 4 with respect to the intake inclined surface 21 at a place where the ignition plug 18 is disposed (that is, the II cross section in FIG. 2). Further, it is a surface formed so as to be continuous from the intake slope 21.

また、排気側溝面３２は、点火プラグ１８が配設された箇所において、排気斜面２２に対して所定の角度θ5を成して傾斜し、且つ、この排気斜面２２から連続するように形成された面である。
また、溝頂部３３は、吸気側溝面３１および排気側溝面３２が互いに接する部分であって、気流ガイド溝部２６の最上端（即ち、燃焼室１６の最上端）を形成している部分である。 The exhaust side groove surface 32 is inclined at a predetermined angle θ 5 with respect to the exhaust slope 22 at a location where the ignition plug 18 is disposed, and is formed so as to continue from the exhaust slope 22. It is the surface.
Further, the groove top portion 33 is a portion where the intake side groove surface 31 and the exhaust side groove surface 32 are in contact with each other and forms the uppermost end of the airflow guide groove portion 26 (that is, the uppermost end of the combustion chamber 16).

また、図４で示すように、吸気バルブ２３が配設された箇所（即ち、図２のIV−IV断面）において、吸気斜面２１と吸気側溝面３１とは、互いに成す角度がゼロ（θ4＝０）、即ち、吸気斜面２１および吸気側溝面３１は連続した１平面として形成されている。
なお、排気側溝面３２は、図４に示す断面においても、図３で示した断面と同様に、排気斜面２２に対して所定の角度θ5を成して傾斜した面として形成されている。 Further, as shown in FIG. 4, at the portion where the intake valve 23 is disposed (that is, the IV-IV cross section of FIG. 2), the angle formed between the intake slope 21 and the intake side groove surface 31 is zero (θ 4 = 0), that is, the intake slope 21 and the intake-side groove surface 31 are formed as one continuous plane.
In the cross section shown in FIG. 4, the exhaust side groove surface 32 is formed as a surface inclined at a predetermined angle θ 5 with respect to the exhaust slope 22 as in the cross section shown in FIG. 3.

また、図２に示すように、吸気斜面２１の基端部２１Ａ近傍における中心線Ｃ2上には、図示しないインジェクタ（燃料噴射装置）の先端部が挿入されるインジェクタ穴３４が形成されている。
本発明の一実施形態に係るエンジンの燃焼室構造は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。 As shown in FIG. 2, an injector hole 34 into which a tip end of an injector (fuel injection device) (not shown) is inserted is formed on the center line C 2 in the vicinity of the base end portion 21 </ b > A of the intake slope 21. .
Since the combustion chamber structure of the engine according to one embodiment of the present invention is configured as described above, the following operations and effects are achieved.

ピストン１４が上昇すると燃焼室１６内には、図１および図７中矢印Ｆ1で示すように、吸気斜面２１および排気斜面２２に沿って流れる気流（これを、Ｙ方向スキッシュ流という）が生成される。
これと同時に、図５および図７中矢印Ｆ2で示すように、気流ガイド溝部２６に沿って流れる気流（これを、Ｘ方向スキッシュ流という）が生成される。 When the piston 14 rises, an air flow (this is called a Y-direction squish flow) that flows along the intake slope 21 and the exhaust slope 22 is generated in the combustion chamber 16 as indicated by an arrow F 1 in FIGS. Is done.
At the same time, as indicated by an arrow F 2 in FIGS. 5 and 7, an air flow (this is called an X-direction squish flow) flowing along the air flow guide groove 26 is generated.

これにより、燃焼室１６内で、燃料と空気との混合を促進しながら、点火プラグ１８の電極１８Ａ周りに可燃混合気を集中させることができる。
特に、気流ガイド溝部２６は、水平面２５Ａからの深さ（図６中符号ｄ26参照）が、端部２６Ａ近傍で急激に深くなり、且つ、点火プラグ１８に向けて徐々に深くなるように形成されているので、Ｘ方向スキッシュ流Ｆ2の流速が過剰に速くなることを抑制しながら、且つ、このＸ方向スキッシュ流Ｆ2を点火プラグ１８の電極１８Ａ周りに集中させることができる。 Thus, the combustible air-fuel mixture can be concentrated around the electrode 18 </ b> A of the spark plug 18 while promoting the mixing of fuel and air in the combustion chamber 16.
In particular, the airflow guide groove 26, the depth from the horizontal plane 25A (see in FIG. 6 code d 26), abruptly deep at the ends 26A vicinity and, formed so as to gradually deeper toward the spark plug 18 because it is, while suppressing that the flow rate of the X-direction squish flow F 2 is excessively fast, and can be concentrated to the X direction squish flow F 2 to the electrodes 18A around the spark plug 18.

これにより、可燃混合気を点火プラグ１８の電極１８Ａ周りに集中させることが可能となり、着火性を向上させることで、燃費の向上を図るとともに出力の増大を図ることができる。
また、長い時間、可燃混合気を電極１８Ａ周りに滞留させることで、点火タイミングの自由度を高めることもできる。 As a result, the combustible air-fuel mixture can be concentrated around the electrode 18A of the spark plug 18. By improving the ignitability, the fuel efficiency can be improved and the output can be increased.
Further, the degree of freedom of ignition timing can be increased by retaining the combustible air-fuel mixture around the electrode 18A for a long time.

また、図４で示すように、吸気バルブ２３が配設された箇所（即ち、図２のIV−IV断面）において、吸気斜面２１と吸気側溝面３１とは、互いに成す角度がゼロ（θ4＝０）、即ち、吸気斜面２１および吸気側溝面３１は連続した１平面として形成されている。
これにより、従来のエンジンにおける吸気斜面に比べ、実質的に吸気斜面２１の面積を大きくすることができる。 Further, as shown in FIG. 4, at the portion where the intake valve 23 is disposed (that is, the IV-IV cross section of FIG. 2), the angle formed between the intake slope 21 and the intake side groove surface 31 is zero (θ 4 = 0), that is, the intake slope 21 and the intake-side groove surface 31 are formed as one continuous plane.
Thereby, compared with the intake slope in the conventional engine, the area of the intake slope 21 can be substantially increased.

そして、吸気斜面２１の面積を大きくしたことによって、径の大きなかさ部２３Ａを有する吸気バルブ２３を用いることが可能となり、エンジン１０の高出力化を図ることができる。
また、図２に示すように、吸気斜面２１にはインジェクタ穴３４が形成され、このインジェクタ穴３４に挿入されたインジェクタ（図示略）から、燃焼室１６内に燃料が噴射されるようになっている。つまり、このエンジン１０はいわゆる直噴式のエンジンであるが、このような直噴式のエンジン１０においては、一般的なポート噴射式のエンジンに比べると、燃料と空気とを混合させる時間が短いため、一般的に、燃料と空気との混合を促進することが難しく、また、可燃混合気を点火プラグに集中させることも難しい。 Then, by increasing the area of the intake slope 21, it is possible to use the intake valve 23 having a large diameter portion 23A, and the engine 10 can be increased in output.
Further, as shown in FIG. 2, an injector hole 34 is formed in the intake slope 21, and fuel is injected into the combustion chamber 16 from an injector (not shown) inserted into the injector hole 34. Yes. In other words, the engine 10 is a so-called direct injection engine. However, in such a direct injection engine 10, the time for mixing fuel and air is shorter than that of a general port injection engine. In general, it is difficult to promote mixing of fuel and air, and it is also difficult to concentrate the combustible mixture on the spark plug.

しかしながら、本実施形態に係る本発明によれば、シリンダヘッド下面２０に気流ガイド溝部２６を形成することで、燃料と空気との混合の促進を図り、また、可燃混合気を点火プラグ１８の電極１８Ａ周りに集中させ且つ滞留させることができるのである。
さらに、本実施形態に係る本発明によれば、図１０に示す従来の技術のように、ピストン１０１の頂面に凹部１０２を形成する必要もなく、図１に示すようにその頂部１５が平坦のピストン１４を用いることができる。これにより、従来の技術では解決できなかった熱損失が生じるという課題を解決しながら、燃料と空気との混合を促進し、また、可燃混合気を電極１８Ａ周りに集中且つ滞留させることができる。 However, according to the present invention related to the present embodiment, the airflow guide groove 26 is formed in the cylinder head lower surface 20 to promote the mixing of the fuel and the air, and the combustible air-fuel mixture is used as the electrode of the spark plug 18. It can be concentrated and retained around 18A.
Furthermore, according to the present invention relating to the present embodiment, it is not necessary to form the recess 102 on the top surface of the piston 101 as in the conventional technique shown in FIG. 10, and the top portion 15 is flat as shown in FIG. The piston 14 can be used. Thus, while solving the problem of heat loss that could not be solved by the conventional technology, mixing of the fuel and air can be promoted, and the combustible mixture can be concentrated and retained around the electrode 18A.

また、頂面１５が平坦なピストン１４を用いることで、ピストン１４の形成に要する手間や時間を削減することで、コストを抑制することも可能となる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
また、上述の実施形態においては、図５および図６に示すように、気流ガイド溝部２６の両端部２６Ａ，２６Ａの近傍には、それぞれ、Ａ傾斜面２８と、円弧面２９と、Ｂ傾斜面３０とが形成された場合について説明したが、これに限定するものではない。 Further, by using the piston 14 having the flat top surface 15, it is possible to reduce costs by reducing labor and time required for forming the piston 14.
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
In the above-described embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, in the vicinity of both end portions 26 </ b> A and 26 </ b> A of the airflow guide groove portion 26, an A inclined surface 28, an arc surface 29, and a B inclined surface, respectively. However, the present invention is not limited to this.

例えば、図８は、原則的には図５と同じ図であるが、気流ガイド溝部２６の形状が異なっている。
つまり、この図５においては、Ａ傾斜面４１が、気流ガイド溝部２６の端部２６Ａから点火プラグ１８側へ向けて延在し、頂部２５の水平部２５Ａに対して、所定の角度θ6を成して傾斜した面として形成され、図６に示す円弧面２９やＢ傾斜面３０は形成されていない。 For example, FIG. 8 is the same as FIG. 5 in principle, but the shape of the airflow guide groove 26 is different.
That is, in FIG. 5, the A inclined surface 41 extends from the end portion 26A of the airflow guide groove portion 26 toward the ignition plug 18 side, and has a predetermined angle θ 6 with respect to the horizontal portion 25A of the top portion 25. The arc surface 29 and the B inclined surface 30 shown in FIG. 6 are not formed.

このように、気流ガイド溝部２６をシンプルな形状にすることで、気流ガイド溝部２６を形成するために要する手間や時間を削減することで、コストを抑制することができ、且つ、図８中矢印Ｆ3で示すように、気流ガイド溝部２６に沿って流れる気流（Ｘ方向スキッシュ流）を生成し、燃料と空気との混合を促進しながら、点火プラグ１８の電極１８Ａ周りに可燃混合気を集中させることができる。 Thus, by making the airflow guide groove 26 simple, the labor and time required to form the airflow guide groove 26 can be reduced, and the cost can be suppressed, and the arrows in FIG. As indicated by F 3 , an airflow (X-direction squish flow) flowing along the airflow guide groove portion 26 is generated, and the combustible mixture is concentrated around the electrode 18A of the spark plug 18 while promoting the mixing of the fuel and the air. Can be made.

また、上述の実施形態においては、図２に示すように、気流ガイド溝部２６のうち、排気バルブ２４に面してＸ方向に延在する端部２６Ｂを波型形状に形成した場合を示したが、これに限定するものではない。
例えば、図９は、原則的には図２と同じ図であるが、この図９に示すように、図２の気流ガイド溝部２６に換えて、Ｘ方向に延びる直線形状に形成された端部４２Ｂを有する気流ガイド溝部４２を形成してもよい。 In the above-described embodiment, as shown in FIG. 2, the end portion 26 </ b> B extending in the X direction facing the exhaust valve 24 in the airflow guide groove portion 26 is formed in a wave shape. However, the present invention is not limited to this.
For example, FIG. 9 is basically the same as FIG. 2, but as shown in FIG. 9, instead of the airflow guide groove portion 26 of FIG. 2, an end portion formed in a linear shape extending in the X direction. You may form the airflow guide groove part 42 which has 42B.

また、図１〜７を用いて説明した実施形態および図８および図９に示す変形例においては、エンジン１０が直噴式のエンジンである場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ポート噴射式のエンジンであってもよい。 In the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 7 and the modification shown in FIGS. 8 and 9 , the case where the engine 10 is a direct injection engine has been described. However, the present invention is not limited to this. It may be a port injection engine.

本発明の一実施形態に係るエンジンの燃焼室構造の全体構成を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the whole structure of the combustion chamber structure of the engine which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るエンジンの燃焼室構造のうち、図１の模式的なII−II矢視断面図である。It is typical II-II arrow sectional drawing of FIG. 1 among the combustion chamber structures of the engine which concern on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るエンジンの燃焼室構造のうち、図１中符号IIIとして示す領域の模式的な拡大図であって点火プラグを省略した図である。FIG. 3 is a schematic enlarged view of a region indicated by reference numeral III in FIG. 1 in a combustion chamber structure of an engine according to an embodiment of the present invention, and is a view in which a spark plug is omitted. 本発明の一実施形態に係るエンジンの燃焼室構造のうち、図２の模式的なIV−IV矢視断面図である。It is typical IV-IV arrow sectional drawing of FIG. 2 among the combustion chamber structures of the engine which concern on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るエンジンの燃焼室構造のうち、図２の模式的な V−V断面図である。FIG. 5 is a schematic VV sectional view of FIG. 2 in the combustion chamber structure of the engine according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るエンジンの燃焼室構造のうち、図５中符号IVとして示す領域の模式的な拡大図である。FIG. 6 is a schematic enlarged view of a region indicated by a symbol IV in FIG. 5 in the combustion chamber structure of the engine according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るエンジンの燃焼室構造のうち、図１の模式的なII−II矢視断面図であって燃焼室内の気流を模式的に示すものである。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 of the combustion chamber structure of the engine according to an embodiment of the present invention, and schematically shows an air flow in the combustion chamber. 本発明の一実施形態に係るエンジンの燃焼室構造の変形例を示すものである。The modification of the combustion chamber structure of the engine which concerns on one Embodiment of this invention is shown. 本発明の一実施形態に係るエンジンの燃焼室構造の変形例を示すものである。The modification of the combustion chamber structure of the engine which concerns on one Embodiment of this invention is shown. 従来のエンジンの燃焼室構造を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the combustion chamber structure of the conventional engine. 従来のエンジンの燃焼室構造を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the combustion chamber structure of the conventional engine.

符号の説明Explanation of symbols

１０ エンジン
１４ ピストン
１５ ピストン頂面
１６ 燃焼室
１８ 点火プラグ
２１ 吸気斜面
２２ 排気斜面
２４ 排気バルブ
２３ 吸気バルブ
２５ 頂部
２６ 気流ガイド溝部（溝部）
３１ 吸気側溝面（第１溝面）
３２ 排気側溝面（第２溝面）
３３ 溝頂部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 14 Piston 15 Piston top surface 16 Combustion chamber 18 Spark plug 21 Intake slope 22 Exhaust slope 24 Exhaust valve 23 Intake valve 25 Top part 26 Airflow guide groove part (groove part)
31 Inlet side groove surface (first groove surface)
32 Exhaust side groove surface (second groove surface)
33 Groove top

Claims (3)

吸気バルブが設けられた吸気斜面と排気バルブが設けられた排気斜面とを有しペントルーフ形状に形成されたエンジンの燃焼室の構造であって、
該吸気斜面と該排気斜面とを接続し該燃焼室の上端を形成するとともに中央に点火プラグが設けられる頂部と、
該頂部に形成された窪みであって該点火プラグから該頂部に沿って延在する溝部とが備えられ、
該溝部は、その両端部から該点火プラグ側に向かって次第に深くなるように形成されており、
該溝部は、
該吸気斜面から連続する第１溝面と、
該排気斜面から連続する第２溝面と、
該第１溝面および該第２溝面が互いに接する溝頂部とを有し、
該吸気バルブが配設されている箇所において該吸気斜面と該第１溝面とが連続した１平面として形成されている
ことを特徴とする、エンジンの燃焼室構造。 A structure of a combustion chamber of an engine having an intake slope provided with an intake valve and an exhaust slope provided with an exhaust valve and formed in a pent roof shape,
A top portion connecting the intake slope and the exhaust slope to form an upper end of the combustion chamber and having a spark plug in the center ;
A recess formed in the top and extending from the spark plug along the top;
The groove is formed so as to gradually become deeper from both ends thereof toward the spark plug side ,
The groove is
A first groove surface continuous from the intake slope;
A second groove surface continuous from the exhaust slope;
A groove top portion where the first groove surface and the second groove surface are in contact with each other;
A combustion chamber structure of an engine, wherein the intake slope and the first groove surface are formed as one continuous plane at a location where the intake valve is disposed . 該吸気斜面および該排気斜面の少なくとも一方に配設され該燃焼室内に燃料を噴射する
燃料噴射装置を備える
ことを特徴とする、請求項１記載のエンジンの燃焼室構造。 A combustion chamber structure of the intake, characterized in that it comprises a fuel injection device for injecting fuel into disposed on at least one combustion chamber of the slope and the exhaust slope claim 1 Symbol placement engine. 頂面が平坦に形成されたピストンを備える
ことを特徴とする、請求項１または２記載のエンジンの燃焼室構造。 The engine combustion chamber structure according to claim 1 or 2 , further comprising a piston having a flat top surface.
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